1白音查干多金属矿全尾砂膏体充填与膏体堆存

某铜矿全尾砂膏体充填配比优化初步研究
赵雄文;熊国雄;毕成;刘鹏鹏;王贻明
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2024(40)2
【摘要】湖北某铜矿为达到高质量膏体充填的目标,针对料浆浓度低、井下排水量大、充填成本高等问题,进行了全尾砂膏体充填配比优化研究。

试验结果表明:用胶固粉作为膏体充填胶结材料,满足该矿山生产要求的充填体灰砂比为1∶7,料浆浓度大于68%;用P.O42.5普通硅酸盐水泥作为膏体充填胶结材料,满足该矿山生产要求的充填体灰砂比为1∶3,料浆浓度大于71%;相较于P.O42.5普通硅酸盐水泥,使用胶固粉可节约充填材料成本1 368.7万元/a,经济效益显著;该研究结果可为后期膏体充填工艺中胶结剂的选择提供理论依据。

【总页数】4页(P236-238)
【作者】赵雄文;熊国雄;毕成;刘鹏鹏;王贻明
【作者单位】大冶有色金属有限责任公司铜绿山铜铁矿;金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室;北京科技大学土木与资源工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD8
【相关文献】
1.赞比亚谦比希铜矿全尾砂膏体充填物料特性与优化
2.某矿山全尾砂膏体充填配比试验研究
3.高硫超细全尾砂膏体充填配比强度试验研究
4.全尾砂膏体充填配比优化正交试验
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全尾砂膏体充填采矿技术现状及展望摘要：全尾砂膏体充填采矿技术是一种在矿山开采过程中广泛应用的地下采矿方法。

它以尾砂为主要原料，通过控制水分含量和添加适当的添加剂，形成一种类似浆体的充填材料，将其倒入已经开采完成的采空区，实现资源回收和矿山空间利用的双重目标。

因此，笔者将对全尾砂膏体充填采矿技术的现状进行概述，并展望其未来的发展前景。

关键词：全尾砂膏体；充填采矿技术；现状；展望引言全尾砂膏体充填采矿技术是一种将矿山尾砂通过适当的工艺处理后，以形成膏体状态，并将其回填到地下采空区的保护性采矿方法。

这种技术不仅可以最大限度地回收资源，减少矿山废弃物的排放，还能有效地控制地表沉陷和地下水位变动，提高矿山的安全和环境保护水平。

1全尾砂膏体充填采矿技术的优势第一，资源回收利用。

全尾砂膏体充填采矿技术可以将矿山尾砂通过添加适当的添加剂和控制水分含量，形成可流动的充填材料，填充到已经开采完毕的采空区。

这样可以实现对尾砂的资源回收和再利用，最大限度地减少了废弃物排放，降低了对环境的影响。

第二，空间利用率高。

采矿过程中会形成大量的采空区，在传统的不加支护或局部支护的情况下，采空区无法有效利用。

而通过全尾砂膏体充填采矿技术，可以将采空区填充起来，提高矿山空间利用率。

这对于矿山的综合利用、开发潜力的挖掘以及对土地资源的保护都具有重要意义。

第三，强化矿山安全性。

采空区的存在会对矿山的安全性产生一定的影响，如地面沉陷、坍塌等。

通过全尾砂膏体充填采矿技术，可以有效地填平采空区，减少地表沉陷和地面不稳定风险，提高矿山的整体安全性。

第四，提高开采效率。

全尾砂膏体充填采矿技术可以有效地提高开采效率。

通过填充采空区，可以减少无用开采量，减少废石开采、运输和处理的时间和成本。

充填材料还可以提供临时支撑，避免了传统支护的机械设备安装和拆除过程，减少了开采周期和延长了矿井的使用寿命。

2全尾砂膏体充填采矿技术现状2.1金属矿山全尾砂膏体充填采矿技术在金属矿山中得到了广泛应用。

我国全尾砂高浓度(膏体)胶结充填简述
许新启
【期刊名称】《矿冶工程》
【年(卷),期】1998(18)2
【摘要】先进充填设备的成功研制促进了充填技术的提高，加速了全尾砂高浓度（膏体）胶结充填的广泛应用。

通过分析全尾砂高浓度（膏体）胶结充填特点，简要介绍了我国全尾砂高浓度（膏体）胶结充填研究及胶结充填系统设计，并提出了我国全尾砂高浓度胶结充填的发展重点。

【总页数】1页(P1)
【作者】许新启
【作者单位】北京矿冶研究总院采矿室;北京矿冶研究总院采矿室
【正文语种】中文
【中图分类】TD853.343
【相关文献】
1.铁矿全尾砂胶结充填工程中膏体充填泵的选型实践 [J], 王瑞霞;王龙龙;张伟
2.某铅锌矿全尾砂膏体胶结充填料配比实验研究 [J], 王华;唐自安;董恒超;饶大顺
3.含气量对全尾砂膏体胶结充填料浆性能的影响 [J], 郑娟荣;赵振波;栗海玉
4.全尾砂胶结充填系统的膏体充填改造及应用 [J], 冯英俊
5.全尾砂高浓度或膏体充填工艺及装置 [J],
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尾矿安全堆存摘要：随着现代工业的发展，尾矿库特大、重大安全事故时有发生，尾矿处理已成为世界各国备受关注的焦点，本文详细介绍了尾矿高效脱水、全尾矿充填采空区、膏体尾矿地表堆存等安全的尾矿处理方法，并重点论述铝土矿尾矿膏体堆存的优越性。

关键词：尾矿膏体堆存近年来，由于尾矿坝事故问题，全世界被迫废弃了几座尾矿库及相关设施。

现役库坝造成事故原因有：边坡稳定性差、渗漏和浸蚀，水越过坝外溢；外部原因是地震与暴雨；人为原因是管理差，主要是对水的管理存在问题较多。

正是由水引发尾矿坝事故的严峻情况下，迫使人们除了强化对水的管理外，探寻更有利的方法来解决尾矿坝事故问题。

1、尾矿干式堆存近年来随着我国矿业的快速发展，尾矿库的数量迅速增加。

我国尾矿库的突出特点是数量多，规模小，安全度低，且多数尾矿库下游失事范围内有居民或其他设施。

目前，大多数企业尾矿采用湿式直排的方式处理，尾矿属自然沉淀，脱水效率非常低。

尾矿库库区内经常贮存大量澄清水及洪水，导致尾矿上方形成尾矿库悬湖，当浸润线从坝坡出露时易形成溃坝风险。

目前大力推广尾矿干式堆存，尾矿干式堆存在安全上和环保上意义重大，目前安全部门、环保部门都在提倡尾矿干式堆存，以提高尾矿库的安全性并减小其对环境的影响。

所谓“干式堆存”实际上是“半干法堆存”，是指尾矿经脱水处理后产出的一种高浓度的膏体尾砂。

其特点是：尾矿脱水后，采用干法输送和堆存设备，干式堆存于地表或地下，然后推平压实，这就可形成不饱和致密稳固的尾矿堆，而不需尾矿库。

由于生态和环境保护日益受到各国政府的重视[2 3]，环保法规对工业固体废弃物的处理作出了种种规定，追求无废矿山的目标提到了议事日程；其次由于一些矿山分级尾砂产率低，不得不购买或远距离运输其它砂石（河砂、海砂等）来补充充填骨料，增加成本。

采用全尾矿充填采空区一方面可以使尾砂废料得到合理利用，另一方面可以省去尾矿库、改善矿山环境，具有经济、环境和安全等多项效益。

金属矿山高浓度及膏体细尾砂充填技术一、技术类型金属矿山高效采矿技术。

二、适用范围矿山开采，尾矿综合利用、回填与干堆等。

三、技术内容（一）基本原理将不同粒度和性质的尾砂分离开来，分别采取不同的脱水方式,选用不同的脱水设备，以提高整体的脱水效果和降低生产成本；深锥浓密机脱水工艺技术在传统的深锥浓密机基础上进行合理化改造，增加了底流浓度的稳定性和可靠性；充填料均匀搅拌设备及控制技术采用专用的高效和节能搅拌设备进行搅拌，通过软件模拟批量生产工艺过程进行控制，达到各种充填物料的高度均匀和连续制备的目的，减少了充填灰砂比。

（二）关键技术低成本细尾砂脱水及控压助流技术；尾砂分级脱水技术；深锥浓密机脱水工艺技术；充填料均匀搅拌设备及控制技术；充填料满管输送技术；充填采场工艺技术。

（三）工艺流程根据控压助流的技术原理，通过采用中国恩菲的专利脱水装置或采用分级脱水技术、深锥浓密机脱水工艺技术，将细粒级尾砂（－20μm全尾砂可占40%以上）直接低成本地制备成高浓度（74%以上）料浆或膏体从脱水装置底部排出，可以再适当添加水泥、粉煤灰、炉渣等搅拌混合均匀后，通过管道自流或泵送设备输送至井下采矿区或地表尾矿堆场，以达到提高采矿回收率和资源综合利用的目的。

尾砂分级脱水示意图四、主要技术指标对于极细粒级的全尾砂（－20μm全尾砂约占40%以上）直接制备成高浓度（74%以上）砂浆,解决了传统立式砂仓充填工艺存在的上述缺点。

底流尾砂浓度为74%-80%；流量可达到50-200m3/h。

采用此工艺技术用于充填可使采矿回收率达到90%-97%左右。

五、典型实例及成效崇礼紫金矿业有限责任公司，采矿能力2500t/d,充填站及输送系统总投资约2943.08万元，建设周期1年，投资回收期1年，使以前不能回采的残矿得以回收，矿山服务年限得以有效延长，采矿回收率提高约15%以上；减少地表尾矿排放量约60%，年增加经济效益超过2000万元。

冬瓜山铜矿充填系统，建设规模10000t/d, 占地面积1600m2,总投资11600万元，运行费用约3800万元/年，综合利用效益4363万元/年，投资回收年限为4年，开采回采率提高8%以上。

科技成果——全尾砂膏体充填与排放技术技术开发单位北京科技大学所属领域矿业成果简介本成果主要应用于金属矿地下开采以及尾矿处置领域，打破传统低浓度分级尾砂充填与尾矿库排放模式，以提高尾矿处置浓度为主线，提出了一种全尾砂膏体充填与排放技术，将从选矿厂来的低浓度全尾砂料浆，不经分级，直接输送至深锥浓密机，添加絮凝剂并使用耙架进行搅拌，形成高浓度膏体料浆，再选择性添加粗骨料、细骨料以。

搅拌并通过柱塞泵输送至采空区充填或者直接输送至尾矿库进行堆存。

既解决了地表尾矿库溃坝与环境污染的灾害问题，又解决了井下采空区垮冒的灾害问题，具有“一废治两害”的优势。

露天膏体堆存应用情况本项技术在云南会泽铅锌矿应用后建成了我国第一套以深锥浓密机为核心的长距离输送膏体充填系统，实现尾砂100%安全高效处置；新疆伽师县铜辉矿业应用后，实现了软破难采矿体膏体充填安全高效开采，每年可减少尾矿排放145万m3、减少废水排放并实现循环利用101.5万m3；在中色非洲矿业有限公司赞比亚谦比希铜矿西矿体应用后，矿石回收率由44.2%提高到70%，减少尾矿排放约83万m3、减少废水排放并循环利用73万m3；在哈尔滨金大铜锌矿业多金属矿应用我方提供的技术方案后，建成了极寒地区高速公路下开采全尾膏体充填系统，浓密机底流浓度69%-72%，每年减少尾矿排放约56万m3、减少废水排放并循环利用40万m3。

另外，该技术还在云南保山飞龙矿业、阿希金矿、云南金沙矿业等全国100多家矿山进行了推广应用。

井下膏体充填市场前景拟技术转移的公司为金属矿山企业，还可以应用到城市污泥、城市垃圾、建筑垃圾等固废处置领域。

对于促进技术进步、保护自然资源与生态环境、消除公害污染效果特别显著，是绿色矿山建设的有效手段。

专利获奖情况本技术具有自主知识产权，研究成果已授权发明专利20项，申请3项。

获得中国黄金协会科技进步特等奖1项，北京市发明专利一等奖1项，新疆自治区科技进步一等奖1项。

《金属矿膏体充填理论与技术》
佚名
【期刊名称】《中国钨业》
【年(卷),期】2015(30)6
【摘要】随着近年来我国大型钨矿资源开发力度的增大,钨矿开采正朝规模化、自动化、绿色化的进程推进。

膏体充填在环保、安全、经济、高效方面具有明显的技术优势,在钨矿开采及其尾矿处置中具有巨大的应用前景。

《金属矿膏体充填理论
与技术》是国内首部专门论述金属矿膏体充填技术的专著,全书共分为11章,全面
系统地阐述了金属矿膏体充填理论与技术,主要包括充填材料性质、膏体主要性能、尾砂浓密脱水、膏体搅拌制备、膏体管道输送、充填过程自动控制等内容。

【总页数】1页(P20-20)
【关键词】膏体;金属矿;钨矿;充填材料;充填技术;尾砂;技术优势;资源开发力度;管道输送;工程指导
【正文语种】中文
【中图分类】TD853.34
【相关文献】
1.白音查干多金属矿全尾砂膏体充填与膏体堆存联合处置系统设计和建设 [J], 郭雷;王会来;孙学森;周积果
2.矿山充填工艺技术的发展及似膏体充填新技术 [J], 胡华;孙恒虎
3.金属矿山选矿尾砂、干渣和冶炼废渣膏体充填技术 [J], 无;
4.金属矿山膏体充填工业试验研究 [J], 包东程; 韩春雨; 刘明君; 杜永亮; 陈东
5.废碴充填及尾砂膏体胶结充填技术在某萤石矿采空区治理的应用 [J], 查裕波; 谢炫蓉; 童友彬; 笪良霞
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全尾砂膏体充填技术标准本技术标准适用于全尾砂膏体充填系统的设计和运行。

全尾砂膏体充填技术旨在通过使用膏体状尾砂进行充填，实现对矿山废料的有效处理和利用。

本标准详细介绍了全尾砂膏体充填技术的各个方面，包括充填材料、充填设备、充填工艺、质量检测与控制以及环境影响控制。

1. 充填材料全尾砂膏体充填材料应具备以下特性：1.1. 稳定性：膏体充填材料应具有良好的稳定性，以确保在运输和充填过程中不发生分离或沉淀。

1.2. 充填性能：膏体充填材料应具有良好的流动性，以便实现自流充填和泵送充填。

1.3. 固化性：膏体充填材料应能在一定时间内固化，以保持充填体的稳定性。

1.4. 抗侵蚀性：膏体充填材料应能抵抗地下水和外部环境的侵蚀，以确保充填体的长期稳定性。

1.5. 环保性：膏体充填材料应使用环保材料，减少对环境的影响。

2. 充填设备全尾砂膏体充填系统应配备以下设备：2.1. 搅拌设备：用于制备膏体状尾砂。

2.2. 输送设备：用于将膏体状尾砂输送到充填地点。

2.3. 充填设备：包括自流充填设备和泵送充填设备，根据实际情况选择使用。

2.4. 监测设备：用于监测充填过程和效果。

3. 充填工艺全尾砂膏体充填工艺应包括以下步骤：3.1. 搅拌：将尾砂和膏体粘合剂按一定比例混合，制备成膏体状尾砂。

3.2. 输送：将膏体状尾砂输送到充填地点。

3.3. 充填：根据设计要求，将膏体状尾砂充填到指定地点。

3.4. 监测：对充填过程和效果进行监测，确保达到设计要求。

4. 质量检测与控制全尾砂膏体充填系统的质量检测与控制应包括以下方面：4.1. 材料检测：对使用的尾砂和膏体粘合剂进行检测，确保符合设计要求。

4.2. 搅拌控制：控制搅拌设备的运行参数，确保制备出稳定的膏体状尾砂。

4.3. 输送监控：监控输送设备的运行情况，确保膏体状尾砂顺利输送到充填地点。

4.4. 充填效果检测：对充填后的区域进行检测，确保充填效果达到设计要求。

4.5. 数据分析与改进：对监测数据进行分析，发现存在的问题并采取改进措施。

全尾砂膏体充填早期强度提升措施及微观机理分析
朱安;邱贤阳
【期刊名称】《黄金》
【年(卷),期】2024(45)1
【摘要】为提升膏体充填早期强度,并探索影响充填体早期强度的微观机理,以某矿山为工程背景,分别对添加粗骨料碎石技术方案与采用自主研发的新型胶凝材料技术方案进行了配比试验。

试验结果表明:添加粗骨料碎石技术方案大部分工况条件下能够满足矿山28 d强度≥5 MPa的要求,但若要满足3 d强度≥2.5 MPa的要求,则需要添加40%以上粗骨料碎石,且保证浓度74%以上,灰砂比1∶4以上。

而采用新型胶凝材料作为胶结剂的技术方案,在浓度72%以上,基本都能够满足3 d强度≥2.5 MPa和28 d强度≥5 MPa的要求。

对采用新型胶凝材料的试块进行扫描电子显微镜扫描,发现新型胶凝材料有利于充填体内部钙矾石晶体的发育,对提升充填体早期强度效果明显。

试验结论及相关技术参数能够为该矿山未来充填系统建设提供技术支撑。

【总页数】5页(P1-5)
【作者】朱安;邱贤阳
【作者单位】武宁县自然资源局;中南大学资源与安全工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD853.34
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1.深井矿山全尾砂胶结充填体早期强度特性及微观影响机理分析
2.全尾砂-粗骨料膏体早期抗压强度影响规律及固化机理
3.高硫超细全尾砂膏体充填配比强度试验研究
4.秸秆纤维对含硫尾砂膏体充填体单轴抗压强度的影响机理
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